BC/NW 2014 №1 (24):4.2

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ WI-FI ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ МЕТОДА k-БЛИЖАЙШИХ СОСЕДЕЙ

Ассур О.С., Филаретов Г.Ф.

Системы позиционирования объектов в пространстве решают большой спектр задач – от определения местоположения оборудования до предоставления локационных сервисов посетителям музеев и торговых центров.

Системы Wi-Fi позиционирования строятся как системы классификации, которые на основе вектора входных признаков (информация об уровнях мощности сигнала) с использованием обучающей выборки выносят суждение об отнесении этого вектора к некоторому классу (позиция устройства).

Одним из основных методов, используемых при позиционировании объектов в пространстве, является модифицированный метод k-ближайших соседей, описанный в [1]. Параметром настройки метода является количество ближайших соседей k. При этом в литературе по данной тематике [2] не исследуется влияние используемой в методе метрики расстояния на точность системы позиционирования. Везде по умолчанию используется евклидово расстояние, которое в общем случае сложной интерференционной картиной распространения Wi-Fi сигналов в помещениях может являться не оптимальным.

В процессе разработки системы была проведена ее экспериментальная настройка. В качестве параметров настройки были выбраны количество ближайших соседей и метрика расстояния. Количество ближайших соседей выбиралось из множества {3, 5, 7, 9}. В качестве альтернативных к евклидовой метрике расстояния были выбраны манхэттенское расстояние и метрика Чебышева. В качестве критериев оценки качества были выбраны средняя и максимальная ошибки позиционирования.

В результате настройки системы оптимальными с точки зрения выбранных критериев качества оказались следующие параметры:

1) метрика расстояния: манхэттенское расстояние;

2) количество ближайших соседей: k= 7.

Средняя ошибка позиционирования в выбранной конфигурации систе-мы составила 1,49 м, максимальная — 4,89 м.

Литература

1. Frédéric Evennou and François Marx. Advanced Integration of WiFi and Inertial Navigation Systems for Indoor Mobile Positioning. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2006.

2. Bahl P., Padmanabhan V.N., Balachandran A.Enhancements to the RADAR

User Location and Tracking System, Microsoft Research Technical Report: MSR-TR-00-12, 2000.